藻類定義、特徵、型別和示例

---

藻類通常被認為是形成在死水中（淡水和海水）的粘滑的綠色薄膜。藻類（複數-藻類）可以是微觀的或宏觀的，其長度取決於物種，可達幾英尺。

雖然藻類被認為是破壞透明淡水美觀的罪魁禍首，但它們是地球上許多生命形式賴以生存的大氣氧氣的主要來源。藻類是一個龐大而多樣化的群體。要了解它們，需要大量的知識，包括它們的特徵、出現和生命週期。對藻類的研究稱為**藻類學**，進行廣泛藻類研究的人被稱為**藻類學家**。

什麼是藻類？

藻類是具有光合能力的單細胞或多細胞**自養**真核生物。藻類細胞具有膜結合的細胞器，如葉綠體、線粒體和細胞核。它們**無處不在**，棲息在地球的不同區域。

圖片即將推出

藻類示例

眼蟲、矽藻、海帶、昆布、水綿、團藻、輪藻、墨角藻、微小球藻、夜光蟲、錐狀蟲、江蘺和衣藻是一些常見的藻類。

藻類的特徵

藻類可以是單細胞的，也可以是宏觀的，多細胞的，像葉狀的巨型海帶。它們具有在其規定的生活條件下生存所必需的獨特特徵。

棲息地

• 大多數藻類物種屬於**水生**棲息地，包括淡水和海水。

• 藻類在不同的溫度和水型別條件下生存。

• 水型別與鹽度、pH值、深度、濁度（是否渾濁）和水的化學成分（汙染物的存在）的程度有關。

• 它們也能夠生長在潮溼的岩石和水下表面。

形態

• 與植物不同，藻類的形態簡單。

• 單細胞藻類要麼是**可動的**，要麼是**不可動的**，它們自己組織成菌落或絲狀體。

• 像海帶這樣的多細胞藻類具有為特定功能定義的體結構。一些身體部位類似於葉子，但藻類**缺乏真正的器官**，如根、莖和葉。

圖片即將推出

與環境的相互作用

有些藻類**獨立**生活（懸浮在水中或附著在基質上）。而有些物種則與真菌、珊瑚礁和海綿有著**共生**關係。

營養方式

• 大多數藻類是**光合自養生物**，因為含有葉綠素（光合色素）。

• 極少數例外是兼性異養藻和專性異養藻。它們需要周圍環境中的碳底物才能生存。有些人認為藻類表現出混合營養（自養和異養）。

繁殖

可以進行營養繁殖、無性繁殖和有性繁殖。

• 營養繁殖是透過有絲分裂和斷裂進行的。在斷裂中，斷裂的部分再生為完整的個體。

• 無性繁殖是透過孢子形成進行的。成熟細胞的細胞質分裂並形成孢子。孢子在有利條件到來時發育為新的個體。

• 配子進行有性繁殖。雄配子和雌配子融合形成合子。有時，雌配子直接發育成合子。這就是孤雌生殖。

藻類的分類

根據藻類的色素，藻類物種被細分為不同的**門**。

• **綠藻門**（綠藻）

  • 色素是葉綠素a和b以及α和β胡蘿蔔素。它們可以是單細胞的，也可以是菌落或多細胞的形式。

• **紅藻門**（紅藻）

  • 色素是葉綠素a和d以及藻紅蛋白和藻藍蛋白。由於藻紅蛋白色素的存在，它們呈現紅色。

• **褐藻門**（褐藻）

  • 褐藻含有葉綠素a和c以及巖藻黃素色素。大多數海藻和海帶屬於這一類。

雖然藍藻是光合作用的，並且與藻類共享棲息地，但它們缺乏膜結合的細胞器，並且是原核生物。

藻類的型別

根據藻類的棲息地，藻類型別不同。

• 嗜冷藻——生長在冰雪覆蓋的低溫環境中。

• 嗜熱藻——顧名思義，生長在溫泉附近的高溫環境中。

• 附生藻——生活在水生動物（如烏龜）的身上。

• 土壤藻——生長在土壤中。

• 石生藻——生長在岩石上。

• 內生藻——棲息在珊瑚礁中。有些人稱之為共生關係。

• 皮生藻——生長在潮溼的樹幹上。

一些單細胞藻類擁有鞭毛等運動結構用於游泳。它們漂浮在水面，被稱為浮游生物。

藻類的化學成分

藻類細胞被細胞壁包圍，並具有膜結合的細胞器。它們含有各種色素，如葉綠素、藻藍蛋白、藻紅蛋白、胡蘿蔔素和巖藻黃素。藻類的細胞壁成分明顯不同。藻類細胞壁成分包括纖維素、海藻酸鹽、卡拉膠、瓊脂和糖蛋白（如半乳聚糖和甘露聚糖）。蛋白質、碳水化合物、核酸（由於是真核生物所以有DNA）和脂類是藻類中的一些其他生物分子。

普通植物和藻類的區別

與許多複雜的動植物一樣，藻類進行光合作用，這是因為含有葉綠素。然而，它們與植物的不同之處在於缺乏完善的維管系統、真正的莖和葉。

藻類的重要性和用途

• 海洋環境缺乏樹木，因此藻類是海洋食草動物（如浮游動物、儒艮、海龜和某些魚類）的主要營養來源。

• 藻類是大氣氧氣的重要來源。它們貢獻了約30%到50%的氧氣，維持著地球上其他生命形式的生存。

• 許多紅藻和褐藻被用作**食物**。它們很受歡迎，並在商業規模上進行養殖。

• 從紅藻和褐藻中提取的海藻酸鹽、瓊脂和卡拉膠因其膠凝、膠體和乳化特性而在食品工業中需求量很大。

• 瓊脂在生物技術和組織培養實驗室中有著巨大的市場。

• 幹海藻富含氮，可用作植物肥料。

• 藻類對水質（pH值和成分）高度敏感。它們是環境汙染的**生物指標**。

• 矽藻是玻璃、油漆和牙膏工業的二氧化矽來源。

• 天然氣和原油是由曾經生活在海底的藻類形成的。近年來，從藻類中提取的**生物燃料**越來越受歡迎。

藻類和真菌的區別

• 藻類和真菌是缺乏維管組織的多細胞真核生物。

• 真菌是**腐生生物**。它們依賴於死亡和腐爛的有機物來獲取營養，而藻類是自養生物。

• 真菌具有**幾丁質**細胞壁，並且沒有葉綠素，它們與藻類完全不同。然而，兩者都有共生關係，並以**地衣**的形式生存。

• 真菌為藻類提供保護，而藻類（通常是綠藻）反過來為真菌提供營養。

藻類的生命週期

藻類中可以看到單倍體（配子體階段）和二倍體（孢子體）階段的世代交替。觀察到四種生命週期模式。

• 單倍體生命週期

  • 植物體是單倍體。配子（透過有絲分裂產生）融合並形成二倍體合子。

  • 合子進行減數分裂並形成減數孢子，減數孢子發育成新的藻類。

  • 孢子體階段僅限於二倍體合子。

• 二倍體生命週期

  • 孢子體植物體是二倍體。單倍體配子融合形成合子。

  • 合子直接發育成孢子體。

• 二倍單倍體生命週期

  單倍體和二倍體階段在生命週期中具有相同的優勢。單倍體配子體進行有性繁殖，而二倍體孢子體進行無性繁殖。

• **同形世代交替**——配子體和孢子體外觀相似。配子融合形成二倍體合子。合子要麼發育成孢子體，要麼進行減數分裂形成遊動孢子。遊動孢子發育成新的配子體。
• **異形世代交替**——配子體和孢子體形態不同。配子融合形成二倍體合子。合子發育成孢子體，孢子體產生遊動孢子囊，透過減數分裂產生遊動孢子。遊動孢子發育成配子體。
• 三相生命週期

  生命週期在三個世代之間交替。

• **單倍體世代佔優勢**——優勢階段是配子體。生命週期有兩個單倍體世代和一個二倍體世代。
• **二倍體世代佔優勢**——
• ——優勢階段是配子體。生命週期有兩個單倍體世代和一個二倍體世代。

結論

藻類是光合作用的單細胞或多細胞生物，以群體或多細胞組織體的形式生活在水生系統中。根據所含色素的不同，藻類分為綠藻、紅藻和褐藻。它們無處不在，棲息於各種各樣的環境條件下。藻類缺乏綠色植物所具有的真正的莖和葉。藻類在光合作用產生氧氣方面具有重要的生態意義。它們是許多水生物種的營養來源，也是水生食物鏈的基礎。藻類被商業化養殖，用於提取藻酸鹽、瓊脂和卡拉膠等物質。藻類是對水體中有機物汙染的生物指示劑，因為它們對水體酸度、濁度和成分的微小變化非常敏感。

常見問題

Q1. 藻類有根系嗎？

A1. 藻類缺乏真正的根。藻類沒有根，而是具有固著器，作為錨定物，將不動藻類固定在堅固的基質上。

Q2. 什麼是海帶林？

A2. 海帶是多細胞褐藻。它們棲息在靠近海岸的淺水區。茂密的海帶林是許多小型無脊椎動物和魚類的繁殖場所。海豹和海獅等食肉動物潛入海帶林覓食，形成一個完整的生態系統。

Q3. 藻類對人類有害嗎？

A3. 藻類本身並非有害。但有些藻類會產生有害毒素，對人體產生負面影響。直接接觸這些毒素會導致發燒、腹瀉和皮疹。

Q4. 是否可以從藻類中生產生物燃料？

A4. 從藻類中提取的富含能量的油脂，可以透過不同的步驟轉化為各種型別的燃料。具體方法因藻類種類而異。

Q5. 巨型海帶被切斷後會發生什麼？

A5. 多細胞藻類具有再生能力。如果環境條件適宜，斷裂的部分可以再生為新的個體。否則，如果沒有被草食動物吃掉，就會退化並分解。